2010年6月13日

一盞燈 台灣照亮布吉納法索

中國時報 唐鎮宇/台北報導2009-06-07 .  
台灣給了非洲「一盞燈」!我國友邦布吉納法索因建設落後,努力向學的小朋友一到晚上就無法念書,我國中區職訓中心主任曹行健結合中科太陽能廠商打造「非洲一盞燈」,只要白天吸收太陽能充電,晚上就能照明看書,不但贏得了友誼,也為廠商帶來商機。

 目前正協助布吉納法索建構職訓體系的曹行健,因此與布國有了接觸。兩年內前往布國三趟的曹行健,談起對當地的印象,第一反應就是:「跟四十年前的台灣一模一樣。」

 曹行健說,布國地處沙漠邊緣,人民長期貧困,建設相當落後,除了首都瓦加杜古部分地區有少數路燈外,其他地方入夜幾乎一片漆黑。

 靠著LED燈 解決照明問題

 貧困的布國人連蠟燭都買不起,晚上想讀書的人,只好在路燈下,或到附近大戶人家的窗邊「借燈光」看書,所以布國夜晚的路邊常可見埋頭苦讀的人。曹行健說,台灣,家裡二、三個人上大學很平常;但在布國,須集結全村的資源,才能栽培一個人念大學。

 資源缺乏的布國陽光卻很充足,一天平均日照超過十二小時,曹行健回國後突發奇想,邀請好友中科執行長陳明德,出面號召長圓科技、億光電子、邦泰複材等太陽能與LED燈廠商,利用全世界只有加拿大與台灣有專利的「鋰鐵電池」吸收太陽能,結合LED燈,只要吸收太陽能廿分鐘,就能有一瓦的亮度照明四.五小時,讓布國小朋友不必再窩在路邊念書。

 讓布國小朋友 不用路邊念書

 中科廠商也同步在布國學校架設十二組太陽能集光板,小朋友白天上課時只要把燈拿到學校充電,回家晚上就可以照明念書,且裡頭的發光二極體壽命達廿年,「用到上大學綽綽有餘!」

 曹行健已陸續拿了一百卅組先給布國郊區的村落試用,獲選的小朋友興奮得蹦蹦跳跳,家長則感激涕零。村落居民全都聚集在試用戶窗邊,用好奇的眼神上下打量著燈。由於布國出了市中心就沒有光源,台灣的「非洲一盞燈」拿去後,「一片漆黑的郊區,就只有那一盞台灣的燈在發光」。曹行健笑說,唯一的缺點就是讓布國的生育率降低了。

 即使盡量壓低成本,「非洲一盞燈」造價仍高達九美金,國民所得不到二百美元的布國民眾實在負擔不起。不過世銀已決定下單兩千萬組轉送給布國,曹行健的「非洲一盞燈」意外為台灣廠商帶來龐大商機。

2010年6月12日

太陽能發電Q&A

Q1:國內風力及太陽能熱水器的申設補助承辦機構為何?
A:太陽能熱水系統 補助作業承辦機構: 財團法人成大研究發展基金會;
711台南縣歸仁鄉 六甲 村中正南路一段2500號; 洽詢電話:(06)3300691轉105。

風力發電示範設置 補助作業承辦機構: 財團法人工業技術研究院能源與資源研究所;
31040新竹縣竹東鎮中興路四段195號64館;洽詢電話:(03)5916441呂威賢先生。

峰瓩問題
Q2:何謂「峰瓩」?1峰瓩=幾度?
A:「峰瓩」是太陽電池於標準日照條件下發電輸出的計算單位。
(如太陽電池於25oC,AM1.5,1,000W/m2的日照下,可輸出1W時稱為一峰瓦)一度電為使用額定功率1,000W之電器1小時,所耗用之能量(1kWh)。

Q3:若裝設1峰瓩(kWp)的太陽光電發電系統,一天可以發多少電?一般家庭需要裝設多少峰瓩?
A:.太陽光電發電系統一天能發多少電由設置地點之平均日照時數決定。以年平均每日之日照時數約3~4小時的地區(如台灣中南部)而言,每一峰瓩的太陽光電發電系統,一天約可發3~4度電(kWh)。
依據台電公司估算台灣地區每一家庭之全年用電約3,564度,即每月平均用電量為297度,每日平均用電量約為10度,但因所處地區和用電習慣而會有所不同。由上述之資料,一個家庭約裝置3~4峰瓩的太陽光電發電系統,即約可滿足每日之用電需求。如裝設之太陽光電發電系統型式為併聯型,因併聯型太陽光電發電系統是一種輔助電源,其裝置容量與住宅用戶之用電需求量並不須要完全一致,可依住宅之可利用面積及預算進行設計。至於獨立型太陽光電發電系統,則需依照規劃之負載迴路內電器之容量及使用小時數,再進行詳細之計算才能決定。

Q4:裝設1峰瓩(kWp)的太陽光電發電系統所需成本是多少?可以節省多少電費?裝設太陽光電發電系統需要多大面積之空間?
A:.一套太陽光電發電系統,相關的設備包括︰太陽電池模板、模板支撐架、直交流電力轉換器、直流電力匯流盤、配電盤、(蓄電池、充放電控制器)等。一般而言,每1峰瓩的設置費用成本約為新台幣30萬元左右,如裝設位置困難或偏遠地區設置,其設置成本將需再增加。
由於太陽電池在有陽光的時候發電,其發電量與日照強度成正比,每日之日照時數約3~4小時的地區(如台灣中南部),每一峰瓩的太陽光電發電系統一天約可節省3~4度電之電費。
裝設太陽光電發電系統,若選用單晶矽或多晶矽太陽電池,每一峰瓩約需大約10~ 15平方公尺 (約3~ 4坪左右)的面積,總設置重量約為200公斤 。若選用非晶矽太陽電池,每一峰瓩約需再乘以1.5~2倍的面積。

Q5:若我家已裝設好3峰瓩的太陽光電發電系統,只要太陽光一照射,我家就有3瓩的電力嗎?還是要等照射多久才能有電可以使用?
A:因太陽光電發電系統發電量與陽光強度成正比,因此在陽光強烈的中午時段,將會有接近3瓩的發電,但接近清晨與黃昏時段陽光強度不足,發電量也自然會降低。系統型式若為併聯型,當有足夠陽光照射後,約經5分鐘系統自我檢驗後,將會立即開始運轉發電;但若系統型式為獨立型配置有蓄電池,當蓄電池電量不足時,可能需要以太陽電池將蓄電池充電至某個程度後,才能開始對外供電。

電力和費用
Q6:若我家已裝設太陽光電發電系統,以後需要多少的維護費用?若是裝獨立型,蓄電池要多少錢?可以蓄電多久?多久要更換?
A:一般併聯型系統架設完成後,幾乎不太需要維護費用。一年進行定期檢查兩次,系統可耐用20年以上;而獨立型系統因有蓄電池,其維護費用將較高。
蓄電池的價格視廠牌、規格與等級而有很大差異,舉例來說,一顆12V、100Ah的深循環電池約3,000~6,000元不等。
若蓄電池每天正常充/放電各一次,約兩年須加以更換。

Q7:連日陰雨的話,仍有電力使用嗎?
A:沒有日照的時候 (陰雨天或夜晚),太陽電池即無法發電供電。裝設併聯型系統者,需由台電供電;若為獨立型系統,則可使用至蓄電池電力耗盡為止。

Q8:太陽光電發電可應用到家庭中哪些電器?電力可使用多久?
A:若裝設併聯型系統太陽光電發電系統,家中的所有電器產品均可使用太陽光電發電系統所發出的電力,其中不足之電力是由市電來供應。但如裝設獨立型系統太陽光電發電系統,且要對家中耗電量大之電器產品供電,則須經過詳細之計算,如太陽光電發電系統功率容量須大於同時使用之電器產品之瞬間消耗功率(W)總和、系統每日所提供之電能須要大於所有電器之每日電力需求總和(電器消耗功率使用小時數,kWh)等。

系統型式
Q9:裝設獨立型或是併聯型有何不同?優缺點是甚麼?
A:獨立型太陽光電發電系統是作為單一回路負載之電源供應者,需要搭配蓄電池才能24小時運作,白天太陽電池發電之一部份電力(小部份)直接供應負載使用,另外一部份(大部份)電力則對蓄電池充電,於夜晚太陽電池不發電時,再由蓄電池之電力供應負載使用。若遇連續陰雨天或偶而負載需求過大時,獨立型太陽光電發電系統將面臨電力不足而停擺之困境。要解決電力不足之問題,需加大太陽電池/蓄電池之設置容量,或搭配其他電源(如市電、柴油發電機等)作為備用電力來供電。
併聯型太陽光電發電系統之工作方式,則是使用具有逆送電功能之電力轉換器,將太陽電池所發之電力,直接送到市電系統迴路內作為輔助的電力,供應迴路內各負載使用,夜間太陽電池不發電時則由市電來供電。併聯型系統不使用無蓄電池,而將市電系統看成一無限大、無限壽命之蓄電池。併聯型系統因有逆送電功能,應依經濟部相關併聯技術規範向台電公司申請併聯同意。
獨立型系統適用於電力輸配線路不及之偏低地區與離島等,其裝置費用遠遠低於電力公司進行遙遠之輸配線路設置,此為其最大之優點。但其缺點則為需要購置及存放大量蓄電池,同時進行系統設計時需審慎計算各項負載的用電量,在遭遇連續陰天時之電力安全指數需求,也將會增加系統的設置費用及設計的困難度,如太陽電池發電量大且未被負載完全使用時,太陽電池將會停止發電,而造成投資浪費。
併聯型系統為目前各國推展的潮流,不僅系統設計簡單(無須規劃蓄電池及計算各項負載的用電量),也可節省系統的設計及裝置成本。同時設置者未使用完之多餘太陽電池發電電力將來還可以回售至市電,以充分利用太陽電池之發電。目前其唯一的缺點是當電力網停電時,為保障系統及維修人員的安全,必須同時停止運轉。如有電力網停電時仍需用電之需求(防災與救難),則可設置併聯/獨立混合型。

Q10:何種系統型式需要向台電公司申請併聯同意?

A:太陽光電發電系統系統所使用之直/交流電力轉換器具備逆送電功能者,應依據經濟部相關併聯技術規範向台電公司申請併聯同意。

其它
Q11:若裝設好太陽光電發電系統,要用電時是否要有切換之開關?
A:系統型式若為併聯型,白天將自動運轉發電、晚上將自動關閉系統,無須切換任何開關;但若系統型式為獨立型,因太陽光電發電系統有可能發生電力不足之狀況(如連續陰天),須以手動開關(或自動開開關)將用電切換至柴油發電機或市電供電。

Q12:若要裝設太陽光電發電,有哪些廠商可以協助?尤其是學校機構有一些相關採購規定,如何進行較適合?
A:目前下游廠商設計施工的技術已趨成熟,在本推廣網站上有相關廠商資訊可參考,建議尋找有口碑及經驗的廠商協助。
考慮系統整體設計、施工及後續維護,建議採統包最有利標的方式進行採購發包。

Q13:如何需要申請雜項執照?
A:在既有建築物上加蓋太陽光電發電示範系統,系統設備高度在1.5公尺以下者,免申請雜項執照。至於太陽光電發電設備裝置高度超過上述規定,或擬裝置於建築技術規則建築設計施工編第九十九條規定應設置屋頂避難平台之建築物者,仍應依據建築法第七條及第二十八條規定,須申請雜項執照。
至於系統結構安全部分應由依法登記開業之建築師或土木技師或結構技師簽證負責,並函送該管直轄市、縣﹙市﹚政府備查。

Q14:目前對於學校團體只有半額的補助,學校經費有限下,要如何說服主管裝設?
A:舉例來說,在校園中裝設太陽能生態循環水池,不僅能讓學生了解太陽光可以發電,更可以改善生態溼地的環境,兼顧了節能、美學設計、環保觀念及能源教育,亦同時創造了學校的形象及價值。況且日後的電價不一定還是如此便宜,而教育是一項長遠的工作,為了我們的下一代,絕對是值得投資。

太陽能發電資料來源:太陽能光電資訊網